厚度对非极性聚合物薄膜驻极体电荷储存及电荷动态特性的影响

以Du Pont公司的商用Teflon FEP A型薄膜为例，通过热脉冲技术、等温表面电位衰减测量和开路热刺激放电电流谱分析等实验结果，讨论了经常温和高温电晕充电后样品厚度对薄膜驻极体的沉积电荷密度、薄膜驻极体的内电场、体电导率以及电荷储存稳定性的影响.通过热脉冲技术组合电导率温度曲线的测量，研究了在不同温度条件下样品厚度对沉积电荷层的平均电荷重心移动的影响.结果表明：在充电参数一定的条件下，随着膜厚的降低，储存电荷密度上升，但电荷稳定性有所下降.因此，合理地调控薄膜厚度，可以有效地优化驻极体的电荷储存能 关键词： 厚度 驻极体 电荷储存能力 电荷稳定性     

聚四氟乙烯多孔薄膜驻极体的电荷储存稳定性

利用在室温和高温下的栅控恒压电晕充电,常温电晕充电后经不同温度老化处理后的表面电位衰减测量,及开路热刺激放电(ThermallyStimulatedDischarge,TSD)研究了正负充电后PTFE(Polytetrafluoroethylene)多孔薄膜驻极体的电荷储存稳定性.PTFE多孔膜,PTFE非多孔膜(TeflonPTFE)和FEP(TetrafluoroethylenehexafluoropropyleneCopolymer)非多孔膜(TeflonFEP)间的电荷储存稳定性的比较研究也已进行.通过等温退极化程序,对上述三种薄膜驻极体的电荷储存寿命(有效时间常数)τ进行了定量估算.结果指出:在有机驻极体材料中,对正负充电后两种极性驻极体样品的PTFE多孔薄膜驻极体均呈现最优异的电荷储存稳定性,尤其是在高温条件下.通过扫描电镜(SEM)对这种新结构的氟聚合物驻极体材料的突出电荷储存能力和结构根源也已初步讨论. 关键词： 聚四氟乙烯 多孔膜 驻极体 电荷稳定性     

ECR-PECVD制备Si3N4薄膜沉积工艺的研究

由偏心静电单探针诊断了电子回旋共振等离子体增强化学汽相沉积(ECR-PECVD)反应室内等离子体密度的空间分布规律．结果表明在轴向位置Z=50cm处,直径Φ12cm范围内等离子体密度分布非常均匀．分析了等离子体密度径向均匀性对沉积速率均匀性和薄膜厚度均匀性的影响．讨论了沉积制备一定薄膜厚度的Si₃N₄薄膜的工艺重复性．研究了各种沉积工艺参数与Si₃N₄薄膜沉积速率的相互关系．得到了ECR-PECVD技术在沉积薄膜时的工 关键词：     

Si(111)表面在NH3气氛下形成Si3N4薄膜的STM研究

利用扫描隧道显微镜(STM)对Si(111)在氨气气氛下进行氮化所获得的氮化硅薄膜形貌和表面结构进行了系统分析,结果表明在1075—1275K的温度下对Si(111)进行氮化可以获得较平整的晶态βSi3N4薄膜,并在氮化膜表面观察到了Si3N4(0001)表面的(4×4)再构. 关键词：     

正充电聚四氟乙烯薄膜驻极体的电荷储存及其动态特性

研究了栅控恒压正电晕充电的聚四氟乙烯（PTFE）薄膜驻极体的电荷储存与 输运特性.结果显示在100℃以下的较低温区和高于150℃，尤其是高于180℃的较高 温区内慢再俘获效应控制着脱阱电荷的输运；而在约100—150℃的温区内快再俘获效应占主导地位.初始表面电位的增加将导致电荷密度衰减加剧，通过合理控制充电参数和组合 热处理工艺，可使同样储存有足够高的电荷密度的正负充电的PTFE薄膜驻极体既显示出相近 的电荷储存寿命，又具有突出的电荷稳定性. 关键词： 聚四氟乙烯 正充电驻极体 交越现象 电荷稳定性 电荷 输运     

Si3N4/Si表面Si生长过程的扫描隧道显微镜研究

利用原位扫描隧道显微镜和低能电子衍射分析了Si的纳米颗粒在Si₃N₄/Si(111)和Si₃N₄/Si(100)表面生长过程的结构演变.在生长早期T为350—1075K范围内,Si在两种衬底表面上都形成高密度的三维纳米团簇,这些团簇的大小均在几个纳米范围内,并且在高温退火时保持相当稳定的形状而不相互融合.当生长继续时,Si的晶体小面开始显现.在晶态的Si₃N₄(0001)/S 关键词： 氮化硅 扫描隧道显微镜 纳米颗粒     

紫外波段SiO2/Si3N4介质膜分布式布拉格反射镜的制备与研究

采用光学传递矩阵方法设计了紫外波段SiO₂/Si₃N₄介质膜分布式布拉格反射镜, 并利用等离子体增强化学气相沉积技术在蓝宝石(0001)衬底上制备了SiO₂/Si₃N₄介质膜分布式布拉格反射镜. 光反射测试表明, 样品反射谱的峰值波长仅与理论模拟谱线相差10 nm, 并随着反射镜周期数的增加而蓝移. 由于SiO₂与Si₃N₄具有相对较大的折射率比, 因而制备的周期数为13的样品反射谱的峰值反射率就已大于99%. 样品反射谱的中心波长为333 nm, 谱峰的半高宽为58 nm. 样品截面的扫描电子显微镜和表面的原子力显微镜测量结果表明, 样品反射谱的中心波长蓝移是由子层的层厚和界面粗糙度的变化引起的. X射线反射谱表明,子层界面过渡层对于反射率的影响较小, 并且SiO₂膜的质量比Si₃N₄差, 也是造成反射率低于理论值的原因之一.     

Si3N4的晶体化和ZrN/Si3N4纳米多层膜的超硬效应

研究了Si₃N₄层在ZrN/Si₃N₄纳米多层膜中的晶化现象及其对多层膜微结构与力学性能的影响. 一系列不同Si₃N₄层厚度的ZrN/Si₃N₄纳米多层膜通过反应磁控溅射法制备. 利用X射线衍射仪、高分辨透射电子显微镜和微力学探针表征了多层膜的微结构和力学性能. 结果表明，由于受到ZrN调制层晶体结构的模板作用，溅射条件下以非晶态存在的Si₃N₄层在其厚度小于0.9 nm时被强制晶化为NaCl结构的赝晶体，ZrN/Si₃N₄纳米多层膜形成共格外延生长的柱状晶，并相应地产生硬度升高的超硬效应. Si₃N₄随层厚的进一步增加又转变为非晶态，多层膜的共格生长结构因而受到破坏，其硬度也随之降低.     

TiO2和SiO2薄膜应力的产生机理及实验探索

对最常用的TiO₂和SiO₂薄膜应力, 包括应力模型、应力测试方法和不同实验条件下的应力测试结果作了研究.基于曲率法模型，对TiO₂和SiO₂单层膜和多层膜进行了实验测试，得到了一些有价值的结果，特别是离子辅助淀积和基板温度等工艺参数对薄膜应力的影响.提出了薄膜聚集密度是应力的重要因素，低聚集密度产生张应力，而高聚集密度产生压应力.在多层膜中通过调节工艺参数，适当地控制张应力或压应力，可使累积应力趋向于零. 关键词： 薄膜应力 离子辅助淀积 聚集密度     

Si3N4在h-AlN上的晶体化与AlN/Si3N4纳米多层膜的超硬效应

采用反应磁控溅射法制备了一系列具有不同Si₃N₄层厚度的AlN/Si₃N₄纳米多层膜,利用X射线衍射仪、高分辨透射电子显微镜和微力学探针表征了多层膜的微结构和力学性能.研究了Si₃N₄层在AlN/Si₃N₄纳米多层膜中的晶化现象及其对多层膜生长结构与力学性能的影响.结果表明,在六方纤锌矿结构的晶体AlN调制层的模板作用下,通常溅射条件下以非晶态存在的Si₃N₄层在其厚度小于约1nm时被强制晶化为结构与AlN相同的赝形晶体,AlN/Si₃N₄纳米多层膜形成共格外延生长的结构,相应地,多层膜产生硬度升高的超硬效应.Si₃N₄随层厚的进一步增加又转变为非晶态,多层膜的共格生长结构因而受到破坏,其硬度也随之降低.分析认为,AlN/Si₃N₄纳米多层膜超硬效应的产生与多层膜共格外延生长所形成的拉压交变应力场导致的两调制层模量差的增大有关. 关键词： 3N₄纳米多层膜')" href="#">AlN/Si₃N₄纳米多层膜 外延生长 赝晶体 超硬效应     

SiO2薄膜的液相沉积及特性

将基片浸入到低温SiO₂过饱和的六氟硅酸(H₂SiF₆)溶液中,在其表面上沉积SiO₂薄膜。这种新的生长工艺称之为液相沉积(LPD)。本文着重介绍LPD工艺及LPD SiO₂薄膜的特性。     

Si3N4Si量子点电子结构的理论研究

采用经表面优化的对称球形团簇作Ｓｉ₃Ｎ₄，Ｓｉ晶态量子点的模型，利用紧束缚近似和ｒｅｃｕｒｓｉｏｎ方法研究了它们的电子结构，给出了导带底和价带顶位置随量子点尺寸的变化。得到了３２８原子Ｓｉ₃Ｎ₄量子点、３２３原子Ｓｉ量子点的中心原子局域态密度及平均态密度，并讨论了态密度和光谱结构的关系，中心原子局域态密度能较好地描述量子点的光谱，这一点得到了实验结果的证实。 关键词：     

硅衬底的SrTiO3淀积膜的湿敏特性与机理研究

对无定形多孔SrTiO₃膜电导率随相对湿度的变化进行了理论模型分析.该模型也适用于其他多孔半导体陶瓷材料.实验样品用氩离子束镀膜技术在SiO₂/Si衬底上淀积SrTiO₃膜并制成平面型电阻结构.结果表明，在室温下，当相对湿度从12%变化至53%时，电流缓慢下降；而当相对湿度从53%变化至92%时，电流又显著上升，即在高湿度条件下具有良好的湿敏特性.电流及其在高湿条件下的上升率随测试频率而增大.吸附响应时间明显长于脱附时间. 关键词：     

低能离子注入形成氮化硅薄膜特性的研究

低能离子束与表面相互作用主要呈现溅射、注入等现象。本文研究了在1.35keVN₂⁺离子注入形成氮化硅的特性,并研究了注入和溅射的并存过程。在高剂量、低能(<10keV)注入的情况下,提出了有效剂量的概念,并建立了刻蚀速率、射程与有效注入剂量的关系。还用俄歇电子能谱(AES)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)、背散射分析(RBS)测定了薄膜的有关特性。 关键词：     

Research on Raman-scattering and Fabrication of Multilayer Thin Film with Different Structures and Components Based on Pt/Ti/Si3N4/SiO2/Si Substrate

选用三水醋酸铅、乙酰基丙酮酸锆、四异丙氧基钛、乙酰丙酮作初始材料,用同样的方法分别制备了锆钛酸铅(PZT)和钛酸铅(PT)两种固体前驱物. 采用改良型的溶胶-凝胶工艺技术,分别在不同的Pt-Ti-Si₃N₄-SiO₂-Si基底上,按照不同的组合方式,制备了三种多层薄膜：PZT、PT/PZT-PZT/PT、PT/PZT/-/PZT/PT. 较详细地讨论了薄膜制备的工艺技术,发现当凝胶通过烧结和干燥后变成固态物质时,薄膜内部存在着较大的残余应力,当薄膜在600 ºC下退火时其内部残余应力可以被减小. 通过拉曼     

Evaluation of Si3N4/Si interface by UV Raman spectroscopy

The stresses at Si₃N₄/Si (1 0 0), (1 1 1) and (1 1 0) interfaces were measured by UV Raman spectroscopy with a 364 nm excitation laser whose penetration depth into the Si substrate was estimated to be 5 nm. The Si₃N₄ films were formed on Si (1 0 0), (1 1 1) and (1 1 0) using nitrogen-hydrogen (NH) radicals produced in microwave-excited high-density Xe/NH₃ mixture plasma. The localized stress detected from Raman peak shift was compressive at the (1 0 0) interface, and tensile at the (1 1 1) and (1 1 0) interfaces. The results showed that stress had strong correlation with the total density of subnitrides at the Si₃N₄/Si interface, and also with the full-width at half-maximum (FWHM) of Si the 2p_3/2 photoemission spectrum arising from the substrate. We believe that the localized stress affected subnitride formation because the amount of subnitride and the FWHM of Si 2p_3/2 decreased while the interface stress shifted in the tensile direction.     

EXPERIMENTAL STUDY OF DIFFRACTIVE PROPERTIES OF WAVELENGTH-SIZED SINGLE GROOVE IN Si-Si3N4 SUBSTRATE

Experimental results are presented for the diffractive properties of wavelength-sized single groove in Si-Si₃N₄ substrate. The experimental results show that the diffraction of wavelength-sized single grooves in a non-perfectly conducting material is more complex than that of perfectly conducting material. The diffraction intensities change with the change of polarization angle of the incident light. The diffraction intensities for TM polarization light are larger as the groove width is larger. The diffraction intensities of TM polarization light decrease gradually and that of TE polarization light increase gradually when the groove width is close to the wavelength of the incident light. The variations of diffraction intensities are quite different not only for various grooves with different widths but also for different diffraction angles for the same groove. Although the intensity variation of each diffraction order has a very regular sinusoidal dependence on the polarization angles of the incident light, the variation phase of each diffraction order is not all the same.     

Radiation damage effects on power VDMOS devices with composite SiO2–Si3N4 films

Total dose effects and single event effects on radiation-hardened power vertical double-diffusion metal oxide semiconductor (VDMOS) devices with composite SiO₂-–Si₃N₄ film gate are investigated. The relationships among the important electrical parameters of the samples with different thickness SiO₂-–Si₃N₄ films, such as threshold voltage, breakdown voltage, and on-state resistance in accumulated dose, are discussed. The total dose experiment results show that the breakdown voltage and the on-state resistance barely change with the accumulated dose. However, the relationships between the threshold voltages of the samples and the accumulated dose are more complex, not only positive drift, but also negative drift. At the end of the total dose experiment, we select the group of samples which have the smaller threshold voltage shift to carry out the single event effect studies. We find that the samples with appropriate thickness ratio SiO₂-–Si₃N₄ films have a good radiation-hardening ability. This method may be useful in solving both the SEGR and the total dose problems with the composite SiO₂-–Si₃N₄ films.